Plasmonic catalysis
کیمسٹری میں، پلازمونک اتپریرک اتپریرک کی ایک قسم ہے جو کیمیائی رد عمل کی شرح کو بڑھانے کے لیے پلازمون کا استعمال کرتی ہے۔ پلازمونک اتپریرک دھات کے نینو پارٹیکل کی سطح (عام طور پر سونا، چاندی، یا دونوں کا مجموعہ) سے بنا ہوتا ہے جو روشنی سے پرجوش ہونے پر مقامی سطح کے پلازمون گونج (ایل ایس پی آر) پیدا کرتا ہے۔ یہ پلازمون ارتعاش نینو پارٹیکل کی سطح کے قریب ایک الیکٹران سے بھرپور خطہ بناتے ہیں، جسے قریبی مالیکیولز کے الیکٹرانوں کو متحرک کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ فوٹو کیٹالسٹس کی طرح، پلازمونک اتپریرک گونج توانائی کی منتقلی (آر ای ٹی) کے ذریعے اپنی محرک توانائی کو رد عمل والے مالیکیولز میں منتقل کر سکتے ہیں۔ فوٹو کیٹالسٹس کے برعکس، پلازمونک اتپریرک گرم کیریئر الیکٹرانوں کی رہائی سے رد عمل والے مالیکیولز کو بھی متحرک کر سکتے ہیں جن میں اتنی زیادہ توانائی ہوتی ہے کہ وہ دھات کی سطح سے مکمل طور پر الگ ہو جاتے ہیں۔ ان گرم کیریئر الیکٹرانوں کی توانائی کو سطح سے ٹکرانے والی روشنی کی طول موج اور موجود نینو پارٹیکلز کے سائز کو تبدیل کرکے تبدیل کیا جا سکتا ہے، جو گرم الیکٹرانوں کو متعدد مختلف رد عمل کو متحرک کرنے کے لیے درکار جوش و خروش کی حالت اختیار کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ اگرچہ پلازمونک اتپریرک کا میدان اب بھی اپنی ابتدائی حالت میں ہے، روایتی فوٹو کیٹالسٹس کے مقابلے میں پلازمون فعال سطح کو استعمال کرنے کے واضح فوائد ہیں۔ قریب اورکت، مرئی اور بالائے بنفشی روشنی سے توانائی کو استعمال کرنے کی ان کی صلاحیت پلازمون کی سطحوں کو فوٹو کیٹالسٹس کے مقابلے میں زیادہ روشنی حاصل کرنے کی کارکردگی دیتی ہے، جو صرف بالائے بنفشی روشنی کو استعمال کر سکتے ہیں، اور برقی مقناطیسی میدان اور خارج ہونے والے الیکٹرانوں کی بڑی ممکنہ توانائی کی حد نتیجے میں اتپریرک اثرات کو وسیع پیمانے پر قابل اطلاق اور انتہائی قابل عمل بناتی ہے۔ میکانزم وسیع پیمانے پر، پلازمونک اتپریرک دو بڑے راستوں کے ذریعے رد عمل کی شرح میں اضافہ کرتا ہے۔ ان میں سے پہلا پلازمون ارتعاش کے دوران برقی مقناطیسی میدان کی نسل کے ذریعے ہوتا ہے۔ یہ فیلڈ گونج توانائی کی منتقلی کے ذریعے رد عمل کے الیکٹرانوں کی حوصلہ افزائی کے ذریعے رد عمل کی فعالیت توانائی کو کم کرتا ہے۔ یہ مقامی منتقلی کی حالت میں استحکام بھی فراہم کر سکتا ہے، جس سے رد عمل کی شرح میں مزید اضافہ ہوتا ہے۔ دوسرا راستہ گرم کیریئر الیکٹران/فونون جوڑوں کی نسل کے ذریعے ہے۔ جب ایک پلازمون پیدا ہوتا ہے، تو کچھ الیکٹرانوں میں نینو پارٹیکل کے الیکٹران خولوں سے مکمل طور پر آزاد ہونے کی توانائی ہو سکتی ہے۔ یہ انتہائی پرجوش الیکٹران پھر سب سے زیادہ قبضہ شدہ سالماتی مدار میں رد عمل والے الیکٹرانوں کو متحرک کر سکتے ہیں یا سب سے کم غیر استعمال شدہ سالماتی مدار کو بھر سکتے ہیں، جس سے سالمے کی توانائی میں اضافہ ہوتا ہے اور کم توانائی کی منتقلی کی حالت کی اجازت ملتی ہے۔ زیادہ تر معاملات میں، ان گرم الیکٹرانوں کو کوئی رد عمل کرنے والا مالیکیول نہیں ملتا ہے جو انہیں اکسائے اور اس کے بجائے فونون کو بھرے اور زمینی حالت کی توانائی کی طرف لوٹ جائے۔ اس عمل سے اضافی توانائی تھرمل توانائی کے طور پر خارج ہوتی ہے، جس سے مقامی درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے جو رد عمل کی شرح میں بھی اضافہ کر سکتا ہے۔ مثال کے طور پر سونے کے نینو پارٹیکل کی سطح کا استعمال کرتے وقت پانی کے فوٹو کیٹالیٹک الیکٹرولیسس کو 66 گنا زیادہ موثر دکھایا گیا ہے۔ سلور نینو پارٹیکلز کی موجودگی میں ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ فوٹو کیٹالسٹ کے ذریعے میتھلین بلیو کی ڈی میتھیلیشن کی شرح میں سات گنا اضافہ کیا گیا ہے۔ کاربن مونو آکسائیڈ، امونیا اور آکسیجن سمیت کئی عام گیسوں کی پلازمونک اتپریرک آکسیکرن نظر آنے والی روشنی سے پرجوش ہونے پر پلازمونک سطحوں کے مضبوط اتپریرک اثرات کی وجہ سے عام طور پر درکار درجہ حرارت سے کہیں کم درجہ حرارت پر ہو سکتی ہے۔ حال ہی میں نامیاتی ترکیب یا شمسی ایندھن کی پیداوار کے لیے ہائبرڈ پلازمونک نینو میٹریلز کی تلاش شروع ہوئی ہے۔ حوالہ جات نینو ٹیکنالوجی اتپریرک